Контрольная работа по "Экологии"

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

 

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

 

«РОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ ИНСТИТУТ ТЕКСТИЛЬНОЙ И ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ»

 

Филиал ГОУ ВПО «РосЗИТЛП» в г. Омске

 

 

 

Кафедра ___Общетехнических наук______________________________________

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

 

По дисциплине: ____Экология __________________________________________

 

На тему: Классификация радиоактивных отходов. Обезвреживание твердых и            

                жидких радиоактивных отходов _________________________________

 

Выполнил: __Гайфулин А.М.___________________________________________

 

Факультет ______ФЭУ_________  шифр специальности ____080502__________

 

Группа: _______141-11__________ Шифр: __________0-407132-С____________

 

Консультировал (а): __доцент Винарская Н.П _____________________________

 

 

Подпись преподавателя, принявшего работу: ______________________________

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Омск - 2012 год

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение....................................................................................................................3

1. Радиоактивные отходы. Источники образования..............................................4

2. Классификация радиоактивных  отходов............................................................6

3. Обращение с радиоактивными отходами...........................................................7

4. Обезвреживание радиоактивных  отходов.........................................................11

Список литературы ................................................................................................16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Проблема защиты окружающей среды одна из важнейших задач современности. Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и транспорта в атмосферу, водоемы и недра на современном этапе развития науки и техники достигли таких размеров, что в ряде районов, особенно в крупных промышленных центрах, уровни загрязнений в несколько раз превышают допустимые санитарные нормы.

Экологические исследования, проведенные в последние десятилетия во многих странах мира, показали, что вс возрастающее разрушительное воздействие антропогенных факторов на окружающую среду привело ее на грань кризиса. Среди различных составляющих экологического кризиса истощение сырьевых ресурсов, нехватка чистой пресной воды, возможные климатические катастрофы наиболее угрожающий характер приняла проблема незаменимых природных ресурсов воздуха, воды и почвы отходами промышленности и транспорта. Проблема охраны окружающей среды является комплексной проблемой и имеет глобальный характер. Одна из важнейших проблем современной цивилизации вляется хранение и утилизация радиоактивных обходов, мненно они могут стать причиной необратимой катастрофы человечества в ближайшем будущем.

В данной работе рассмотрены общие понятия  радиоактивных отходов, источники из появления, классификация, а так же изучены основные методы хранения и утилизации РАО доступные на данное время.

 

 

 

 

 

1. РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ

 

К радиоактивным  отходам относятся растворы, изделия, материалы, биологические объекты, содержащие радиоактивные вещества в количествах, превышающих значения, установленные действующими нормами и правилами, не подлежащие дальнейшему использованию на данном или каком-либо другом производстве и в экспериментальных исследованиях. К радиоактивным отходам относятся также отработавшие радионуклидные источники, не подлежащие дальнейшему использованию.

Радиоактивные отходы образуются в различных формах с весьма разными физическими и химическими характеристиками, такими, как концентрации и периоды полураспада составляющих их радионуклидов. Эти отходы могут образовываться:

• в газообразной форме, как, например, вентиляционные выбросы установок, где обрабатываются радиоактивные материалы;
• в жилкой форме, начиная от растворов сцинтилляционных счётчиков из исследовательских установок до жидких высокоактивных отходов, образующихся при переработке отработавшего топлива;
• в твердой форме (загрязнённые расходные материалы, стеклянная посуда из больниц, медицинских исследовательских установок и радиофармацевтических лабораторий, остеклованные отходы от переработки топлива или отработавшего топлива от АЗС, когда оно считается отходами).

 

Примеры источников появления радиоактивных отходов в человеческой деятельности:

1. ПИР - природные источники радиации. Существуют вещества, обладающие природной радиоактивностью известные как природные источники радиации. Работа с такими веществами регламентируются санитарными правилами, выпущенными Санэпиднадзором.
2. Уголь. Уголь содержит небольшое число радионуклидов таких как уран или торий, однако содержание этих элементов в угле меньше их средней концентрации в земной коре. Их концентрация возрастает в зольной пыли, поскольку они практически не горят.  Однако радиоактивность золы также очень мала, она примерно равна радиоактивности черного глинистого слаеца и меньше, чем у фасфатных пород, но представляет известную опасность, так как некоторое количество зольной пыли остаётся в атмосфере и вдыхается человеком. При этом совокупный объём выбросов достаточно велик и составляет эквивалент 1000 тонн урана в России и 40000 тонн во всём мире.
3. Нефть и газ. Побочные продукты нефтяной и газовой промышленности часто содержат радий и продукты его распада. Сульфатные отложения в нефтяных скважинах могут быть очень богаты радием; вода, нефть и газ в скважинах часто содержат радон. При распаде радон образует твёрдые радиоизотопы, образующие осадок внутри трубопроводов. На нефтеперерабатывающих заводах участок производства пропана обычно является одной из самых радиоактивных зон, так как радон и пропан обладают одинаковой температурой кипения.
4. Обогащение полезных ископаемых. Отходы, полученные при обогащении полезных ископаемых, могут обладать природной радиоактивностью.
5. Медицинские РАО. В радиоактивных медицинских отходах преобладают источники бэта и гамма излучений. Эти отходы разделены на два основных класса. В диагностической ядерной медицине используются короткоживущие гамма-излучатели. Большая часть этих веществ распадается в течение короткого времени, после чего может быть утилизирована как обычный
6. Промышленные РАО. Промышленные РАО могут содержать источники альфа-, бета-, нейтронного или гамма-излучения. Альфа-источинки могут применять в типографии (для снятия статического заряда); гамма-излучатели используются в радиографии; источники нейтронного излучения применяются в различных отраслях, например, при радиометрии нефтяных скважин. Пример применения бета-источников: радиоизотопные термоэлектрические генераторы для автономных маяков и иных установок в труднодоступной для человека местности (например, в горах).

 

2. КЛАССИФИКАЦИЯ РАО

 

В Российской Федерации  в настоящее время принята  следующая классификация радиоактивных  отходов:

 

1.1. По агрегатному  состоянию РАО подразделяются  на жидкие, твердые и газообразные.

 

1.1.1. К жидким  РАО относятся не подлежащие  дальнейшему использованию любые  радиоактивные жидкости, растворы  органических и неорганических  веществ, пульпы и др. Жидкие  отходы считаются радиоактивными, если в них удельная активность  радионуклидов более чем в 10 раз превышает значения уровней вмешательства (УВ), приведенные в НРБ-99/2009.

1.1.2. К твердым РАО относятся отработавшие свой ресурс радионуклидные источники, не предназначенные для дальнейшего использования материалы, изделия, оборудование, биологические объекты, загрязненные объекты внешней среды, отвержденные жидкие отходы, в которых удельная активность радионуклидов превышает значения минимально значимой удельной активности (МЗУА), приведенной в НРБ-99/2009.

При неизвестном  радионуклидном составе твердые отходы считаются радиоактивными, если их удельная активность больше: - 100 кБк/кг - для бета-излучающих радионуклидов; - 10 кБк/кг - для альфа-излучающих радионуклидов; - 1 кБк/кг - для трансурановых радионуклидов.

Гамма-излучающие отходы неизвестного состава считаются радиоактивными, если мощность дозы у их поверхности (0,1 м) превышает 1мкЗв/ч (во внесистемных единицах – 100мкР/ч) над фоном при измерении в соответствии с утвержденными методиками.

 

Ниже приведена классификация жидких и твёрдых радиоактивных отходов:

Таблица 1

	Удельная (объёмная) активность, Бк/кг (Бк/л)
Категория отходов	Бета-, гамма излучающие нуклиды	Альфаизлучающие нуклиды (исключая трансурановые)	Трансурановые радионуклиды
Низкоактивные	Менее 106	Менее 105	Менее 104
Среднеактивные	От 106 до 1010	От 105 до 1010	От 104 до 108
Высокоактивные	Более 1010	Более 10p9	Более 108

 

 

Одним из критериев такой классификации является тепловыделение. У низкоактивных РАО тепловыделение чрезвычайно мало. У среднеактивных оно существенно, но активный отвод тепла не требуется. У высокоактивных РАО тепловыделение настолько велико, что они требуют активное охлаждение.

Для твердых отходов помимо уровня загрязненности существенное значение имеют физические характеристики материала, по которым они подразделяются на горючие и негорючие, прессуемые и непрессуемые, а также органические (например, труппы лабораторных животных).

 

3. ОБРАЩЕНИЕ С РАДИОАКТИВНЫМИ ОТХОДАМИ

Изначально считалось, что достаточной мерой является рассеяние радиоактивных изотопов в окружающей среде, как и в других отраслях промышленности. На предприятии «Маяк» в первые годы работы все радиоактивные отходы сбрасывались в близлежащие водоёмы. В следствие чего загрязнёнными оказались теченский каскад водоёмов и сама река Теча.

Позже выяснилось, что за счёт естественных природных и биологических  процессов радиоактивные изотопы  концентрируются в тех или  иных подсистемах биосферы (в основном в животных, в их органах и тканях), что повышает риски облучения  населения (за счёт перемещения больших концентраций радиоактивных элементов и возможного их попадания с пищей в организм человека). Поэтому отношение к радиоактивным отходам было изменено.

На данный момент сформирован  ряд принципов, нацеленных на такое  обращение с радиоактивными отходами, которое обеспечит защиту здоровья человека и охрану окружающей среды сейчас и в будущем не налагая чрезмерного бремени на будущие поколения.

Основополагающие принципы обращения с радиоактивными отходами:

1) Защита здоровья человека. Обращение с радиоактивными отходами осуществляется таким образом, чтобы обеспечить приемлемый уровень защиты здоровья человека.

2) Охрана окружающей среды.  Обращение с радиоактивными отходами  осуществляется таким образом,  чтобы обеспечить приемлемый  уровень охраны окружающей среды.

3) Защита за пределами  национальных границ. Обращение  с радиоактивными отходами осуществляется  таким образом, чтобы учитывались  возможные последствия для здоровья  человека и окружающей среды  за пределами национальных границ.

4) Защита будущих поколений. Обращение с радиоактивными отходами осуществляется таким образом, чтобы предсказуемые последствия для здоровья будущих поколений не превышали соответствующие уровни последствий, которые приемлемы в наши дни.

5) Бремя для будущих  поколений. Обращение с радиоактивными отходами осуществляется таким образом, чтобы не налагать чрезмерного бремени на будущие поколения.

6) Национальная правовая  структура. Обращение с радиоактивными  отходами осуществляется в рамках  соответствующей национальной правовой структуры, предусматривающей чёткое распределение обязанностей и обеспечение независимых регулирующих функций.

7) Контроль за образованием  радиоактивных отходов. Образование  радиоактивных отходов удерживается  на минимальном практически осуществимом уровне.

8) Взаимозависимости образования  радиоактивных отходов и обращения  с ними. Надлежащим образом учитываются  взаимозависимости между всеми  стадиями образования радиоактивных  отходов и обращения с ними.

9) Безопасность установок.  Безопасность установок для обращения с радиоактивными отходами надлежащим образом обеспечивается на протяжении всего срока их службы.

Основные стадии обращения с радиоактивными отходами:

Рисунок 1

 

Основные стадии обращения  с радиоактивными отходами

• При хранении радиоактивных отходов их следует содержать таким образом, чтобы:
• обеспечивались их изоляция, охрана и мониторинг окружающей среды;
• по возможности облегчались действия на последующих этапах (если они предусмотрены).

В некоторых случаях хранение может осуществляться главным образов по техническим соображениям, например, хранение радиоактивных отходов, содержащих в основном короткоживущие радионуклиды, в целях их распада и последующего сброса в санкционированных пределах или хранение радиоактивных отходов высокого уровня активности до их захоронения в геологических формациях в целях уменьшения тепловыделения.

• Предварительная обработка отходов является первоначальной стадией обращения с отходами. Она включает сбор, регулирование химического состава и дезактивацию и к ней может относиться период промежуточного хранения. Эта стадия очень важна, так как во многих случаях в ходе предварительной обработки представляется наилучшая возможность для разделения потоков отходов.
• Обработка радиоактивных отходов включает операции, цель которых состоит в повышении безопасности или экономичности посредством изменения характеристик радиоактивных отходов. Основные концепции обработки: уменьшение объёма, удаление радионуклидов и изменение состава. Примеры:
• сжигание горючих отходов или уплотнение сухих твёрдых отходов;
• выпаривание и фильтрация или ионный обмен потоков жидких отходов;
• осаждение или флокуляция химических веществ.
• Кондиционирование радиоактивных отходов состоит из таких операций, в процессе которых радиоактивные отходы превращают в форму, приемлемую для перемещения, перевозки, хранения и захоронения. Эти операции могут включать иммобилизацию радиоактивных отходов, помещение отходов в контейнеры и обеспечение дополнительной упаковки. Общепринятые методы иммобилизации включают отвердение жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровней активности путём их включения в цемент (цементирование) или битум (битумирование), а также остекловывание жидких радиоактивных отходов. Иммобилизованные отходы в свою очередь в зависимости от характера и их концентрации могут упаковываться в различные контейнеры, начиная от обычных 200-литровых стальных бочек до имеющих сложную конструкцию контейнеров с толстыми стенками. В многих случаях обработка и кондиционирование проводятся в тесной связи друг с другом.
• Захоронение главным образом состоит в том, что радиоактивные отходы помещаются в установку для захоронения при соответствующем обеспечении безопасности без намерения их изъятия и без обеспечения долгосрочного наблюдения за хранилищем и технического обслуживания. Безопасность в основном достигается посредством концентрации и удержания, что предусматривает изоляцию надлежащим образом концентрированных радиоактивных отходов в установке для захоронения.